矿物流场冲击与极性吸附作用产物的红外光谱研究

 在马赫数M≥3冲击作用下和偶极矩大于或等于2.0极性分子的表面吸附作用条件下,对比了7种重要矿物微粒的红外吸收光谱特征及其变化,分析了7种矿物微粒的力学-结构效应以及表面基团的转化过程。     

石英粉/磷酸盐缓冲溶液体系中羟自由基荧光分光光度法定量检测研究

为了定量检测石英粉/磷酸盐缓冲溶液体系中极低浓度的羟自由基(·OH),依据对苯二甲酸(TA)在pH中性的缓冲溶液中与羟自由基反应生成唯一稳定且具有很强荧光特性的产物即2-羟基对苯二甲酸(HOTP),本文建立了滤液最大激发/发射波长EX_max/EM_max=316 nm/422 nm处的荧光强度与HOTP浓度关系的标准曲线,通过检测石英粉与缓冲溶液作用之后滤液的荧光强度,从而间接测定了体系产生的·OH累积浓度。通过重复试验并分析五个不同实验条件下体系产生的·OH累积浓度,最小检出限达到1.59×10-10 mol·L-1,相对偏差为1.20%~7.89%,标准偏差为1.09×10-9~2.17×10-9 mol·L-1,相对标准偏差为3.5%~5.8%,说明该方法具有较高的精确度和较好的重复性。该方法可用于定量检测pH中性溶液中极低浓度的·OH,与其他方法相比,具有明显的检测限低、成本低、灵敏度高、稳定性和重现性好等优势。     

川西平原还田秸秆腐解释放DOM的光谱特征

为掌握川西平原保护性耕作模式下还田秸秆腐解过程的光谱学特性,追溯还田秸秆对川西地区生态系统结构的影响过程,采集了该地区主要种植作物油菜、水稻的秸秆样本,利用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、三维荧光光谱(3D-EEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)三种光谱学表征手段,阐明秸秆各腐解阶段溶解性有机质(DOM)的光谱学特征,对比不同农作物秸秆快速淋溶阶段DOM(0~0.5 d)与腐解过程(0.5~90 d)的光谱学特征差异性,解析其变化机理。结果表明： 还田秸秆腐解过程中DOM的光谱学特性差异明显,伴随着芳香性物质的溶出、降解以及新生腐殖类物质的形成;由秸秆快速淋溶阶段释放DOM的E₂/E₃值最大而SUVA₂₅₄值最小可知该阶段溶出的物质芳香性和分子量相对较小;其芳香性组分的溶出主要集中在腐解前期(≤10 d),表现于该阶段E₂/E₃值逐渐减小且SUVA₂₅₄值逐渐增大,DOM中多糖峰、芳香C和酰胺峰变弱;难分解的纤维素、半纤维素和大分子蛋白质主要在腐解后期被降解;DOM中酚类、羰基类和羧酸类物质数量增加,使得DOM与有机污染物、金属离子的相互作用增强,进而调节农田土壤中污染物的迁移转化过程。本研究为川西平原秸秆还田的环境意义提供了基础数据和新证据,为该地区农业废弃物处理与资源化提供了依据。     

3-[二(羧甲基)氨甲基]-1, 2-二羟基蒽醌与蛋白质作用的研究

在pH4.1的缓冲溶液中,研究3-[二(羧甲基)氨甲基]-1,2-二羟基蒽醌(AFB)与牛血清蛋白(BSA)结合反应,相互生成的紫色的配合物。采用UV光谱法,测得此配合物的最大吸收峰值为510nm,与试剂本身相比较红移90nm。表观摩尔吸光系数ε=1.2474×10^4mol^-^1.cm^-^1.L,最大结合数n=7,表观结合常数K~c=3.85×10^6。研究发现,AFB与BSA之间主要是以分子之间的静电引力结合,认为该反应符合Scatchard模型。离子强度对结合反应有显著的影响。     

锌试剂与赖氨酸相互作用的吸光光度研究

研完了邻{2-[α-(2-羟基-5-磺基苯偶氮)－亚苄基]－肼基}苯甲酸(锌试剂,ZcN)与L-粕氨酸(L-Lys)复合物的吸光光度测定基本条件,在pH1.9的缓冲溶液中,ZCN与Lys结合生成紫红色复合物,最大吸收波长在605nm处,标准工作曲线在5.47×10-6～1.64×l0-4mol·L-1范围内呈线性关系。在最大吸收峰处比锌试剂本身红移145nm,复合物的表观摩尔吸光系数ε为2.5×104。同时,研完了离子强度对反应体系的影响．ZCN作为光谱探针与Lys的结合数。     

脱氧核糖核酸与3-氨基-6-二甲氨基-2-甲基吩嗪盐酸盐反应机理的研究

采用UV光谱法 ,发现在pH 7～ 8的缓冲溶液中 ,脱氧核糖核酸 (DNA)与 3 氨基 6 二甲氨基 2 甲基吩嗪盐酸盐 (ZR)相互作用 ,生成红色配合物 ,此配合物的最大吸收峰为 5 2 0nm。反应前后的吸收光谱变化明显 ,配合物的吸收峰值红移 70nm。测得该配合物的表观摩尔吸光系数ε =1 5× 10 6mol-1·L·cm-1;最大结合数n =30 3。研究了体系的酸度、温度、时间等基本反应条件。离子强度的改变对体系的吸光度有明显的影响。实验研究了生物大分子与小分子探针的结合模式 ,认为该反应基本符合Scatchard模型。     

钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学电子转移与晶化研究

采用循环伏安法分析钠盐溶液中U(Ⅵ)的电化学行为,恒电位电化学还原处理U(Ⅵ),利用交流阻抗谱分析电化学还原反应中的过程动力学特性,利用X射线衍射、扫描电子显微镜和电子能谱等方法分析了U(Ⅵ)的电化学晶化.结果表明,在钠盐溶液中,U(Ⅵ)可通过电化学反应先还原成低价的U(V)并进一步还原为U(Ⅳ),U(Ⅳ)一步氧化为U(Ⅵ),U(Ⅳ)/U(Ⅵ)之间的电化学转化过程受扩散控制,且U(Ⅵ)的电化学电子转移易受环境p H值的影响;恒电位还原4 h时,溶液中U(Ⅵ)的去除率可达90%,U(Ⅵ)的结晶固化产物主要以固态的(UO2)6O2(OH)8·6H2O(水铀矿)和UO2的形式附着在工作电极上.     

模拟核素固化体Gd2Zr2-xCexO7(0≤ x≤ 2.0)的物相及化学稳定性研究

为研究钆锆烧绿石固化Pu(Ⅳ)的相变化情况及化学稳定性, 以Gd₂O₃, ZrO₂为原料, Ce(Ⅳ)作为Pu(Ⅳ)的模拟替代物质, 采用冷压热烧结的方法制备出Gd₂Zr_2-xCe_xO₇(0≤ x≤ 2.0)系列样品. 分别在40 °C和70 °C的合成海水中, 对固化体的长期浸出性能进行研究. 借助粉末X射线衍射仪对所制备样品的物相信息进行收集, 利用等离子体质谱仪对固化体的浸出浓度数据进行分析. 研究结果表明: 当x ≤0.08时, 固化体保持为烧绿石相; 当x>0.08时, 固化体转变为具有缺陷的萤石型结构相. 固化体中Gd³⁺, Zr⁴⁺和Ce⁴⁺在合成海水中, 随着浸泡时间的延长浸出浓度逐渐上升, 70 °C下的浸出浓度高于40 °C下的浸出浓度. 在42 d时, 固化体中Gd³⁺的最大浸出浓度在0.032 μg·ml^-1以下, Zr⁴⁺的最大浸出浓度在0.003 μg·ml^-1以下; Ce⁴⁺的最大浸出浓度在0.032 μg·ml^-1以下.     

大鼠体内青石棉纤维表面变化的红外光谱研究

肌体蛋白质在与青石棉的相互作用过程中,组织结构对称性降低,结构疏松;青石棉的硅已与蛋白质中的烷基、胺基交联成键,存在明显的Si—O—C(N),Si—R新的吸收谱带;青石棉残留的粉尘仅为以硅为主的物质。石棉小体(斑)内的纤维表面基团和组织内的某些蛋白反应形成新的表面介体。染尘肌体组织在加热过程中,蛋白质类结构对称性降低并逐渐氧化,末端基团如—CH_3,—CH_2振动减弱。C—C长链骨架的分解,并可分成200,400和600℃三个相变温区。Si—O,Si—O-Si吸收加强,新生成的表面介体的稳定性(Si—O—C,Si—C,Si—CH_3)基团介于二者之间。在500℃以上,肌体组织、表面介体和体内残留纤维已全部破坏。体内青石棉被生物作用溶解和生化反应结合后,其热稳定温度大为降低。     

生物吸附剂梧桐树叶对铀的吸附行为研究

以梧桐树叶粉末为吸附剂,通过静态吸附实验,利用FTIR,SEM,XRD,XRF等手段,研究了梧桐树叶对铀的吸附行为及其可能存在的机制。结果表明:梧桐树叶对铀有较强的吸附能力,吸附率和吸附容量分别可达96%和19.68mg.g-1。吸附行为符合准二级动力学方程和Freundlich等温线方程。吸附过程中,铀通过静电作用被快速吸引到梧桐树叶表面,干粉中的羟基、羧基和酰胺Ⅱ带等官能团可能与铀发生络合或配位反应;吸附后,梧桐树叶干粉表面由疏散多孔的不规则分布状态变成致密平整的结构,以SiO2为主的纤维素特征峰减少,Ca和Na的元素含量增加,Mg的元素含量相对减少,并在吸附后的干粉中检测到铀的存在。推测在梧桐树叶对铀的吸附行为中既有物理吸附又有化学吸附,表现为静电吸引,络合配位及离子交换共同作用的机制。